Question

【題目】KMnO4是實驗室中常用的一種試劑。回答下列問題：

（1）K+的結構示意圖為___。

（2）在酸性高錳酸鉀溶液中滴加過量的草酸(H2C2O4，弱酸)溶液，振蕩，溶液紫色變無色。發生的化學反應為2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O，若將該反應設計成原電池，則負極反應式為___。

（3）在10mL0.1mol·L-1KMnO4溶液(含稀硫酸)中加入15mL0.5mol.L-1草酸溶液，收集到的CO2的量與時間的關系如圖所示。

AB段反應速率增大的原因可能是___(填字母)。

a.該反應是放熱反應

b.反應物濃度增大

c.K2SO4起催化作用

d.MnSO4起催化作用

（4）為了探究外界條件對化學反應速率的影響，設計如下方案：

實驗	0.1mol·L-1KMnO4/mL	0.5mol·L-1H2C2O4/mL	0.1mol·L-1H2SO4/mL	水浴 溫度/℃	蒸餾水 /mL	褪色時間 /min
I	5.0	15.0	5.0	35	0	t1
II	5.0	10.0	5.0	35	V	t2
III	5.0	15.0	3.0	35	2.0	t3
IV	5.0	15.0	5.0	45	0	t4

①V=___。

②該實驗方案不能探究對反應速率有影響的因素是___。

A.濃度 B.酸度 C.溫度 D.催化劑

③若測得結果：t4＜t1，則實驗結論是___。

Answer 1

【答案】 H2C2O4-2e-=2CO2↑+2H+ a、d 5.0 D 其他條件不變，升溫，化學反應速率增大

【解析】

(1)K為19號元素，原子核外有19個電子，失去一個電子形成K+，所以K+的結構示意圖為；

(2)原電池中負極失電子發生氧化反應，根據總反應可知反應過程中草酸被氧化成二氧化碳，所以負極反應為H2C2O4-2e-=2CO2↑+2H+；

(3)a．該反應為放熱反應，隨反應進行放出熱量使反應體系溫度升高，反應速率加快，故a合理；

b．隨反應進行反應不斷被消耗，反應物濃度減小，故b不合理；

c．若K2SO4起催化作用則反應開始到結束K2SO4的物質的量并沒有變化，反應速率不應該一直增大，故c不合理；

d．隨反應進行，溶液中MnSO4逐漸增大，催化作用增加，速率一直加快，故d合理；

綜上所述選ad；

(4)①控制變量法探究實驗中每組實驗的變量應只有一個，所以II組實驗中溶液的總體積應與第I組相等，即5.0+10.0+5.0+V=5.0+15.0+5.0，解得V=5.0mL；

②第I和II組實驗變量為草酸的濃度，對比兩組實驗可以探究濃度對反應速率的影響；第I和III組實驗變量為硫酸的用量，對比兩組實驗可以探究酸度對反應速率的影響；第I和IV組實驗變量為溫度，對比兩組實驗可以探究溫度對反應速率的影響；沒有哪兩組實驗的變量為催化劑，所以不能探究催化劑對反應速率的影響，所以選D；

③第I和IV組實驗變量為溫度，測得結果：t4＜t1，說明其他條件不變，升溫，化學反應速率增大。